JPH09273021A - 合成繊維の紡糸装置および紡糸方法 - Google Patents

合成繊維の紡糸装置および紡糸方法

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JPH09273021A
JPH09273021A JP8627896A JP8627896A JPH09273021A JP H09273021 A JPH09273021 A JP H09273021A JP 8627896 A JP8627896 A JP 8627896A JP 8627896 A JP8627896 A JP 8627896A JP H09273021 A JPH09273021 A JP H09273021A
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JP
Japan
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spinning
flow tube
coagulation bath
yarn
flow
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JP8627896A
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Hidemi Goto
英実 後藤
Fumio Ogawa
文夫 小川
Eiichi Yamamoto
栄一 山本
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】合成繊維の流下浴紡糸において、流管部のノズ
ル径を大きくしつつ、流管部の流速をコントロールする
ことにより、糸出し時の糸詰まりを防止する。 【解決手段】湿式もしくは乾・湿式紡糸用の凝固浴槽と
流れを持った凝固浴液中に糸条を流下させるための流
管、および流管中に直列に設置された複数のラビリンス
からなる合成繊維の紡糸装置、およびそれを用いる合成
繊維の紡糸方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は合成繊維の製造にお
いて、流下する凝固浴液中に高分子溶液を糸状に吐出
し、凝固した糸条と流下浴液を流管に通して流出させる
流下浴紡糸法を採用するに際して、操業において問題と
なる糸出し時の糸詰まりを防止し得る合成繊維の紡糸装
置および紡糸方法に関する。
【0002】
【従来の技術】合成繊維の製造において、生産効率を高
め、製造原価を低減することは極めて重要な問題であ
る。かかる問題に対して、ホール数を多くした紡糸口金
を使用したり、口金の錘数・走行糸条数の増加、さらに
は、糸条走行速度を大きくするなどの手段が採用される
ことが多い。
【0003】これらの手段のうち口金の錘数・走行糸条
数の増加は比較的大幅な設備拡張を必要とするのに対
し、ホール数を多くした紡糸口金の使用や糸条走行速度
を大きくすることは大幅な設備拡張を伴わず工業的に実
施できる利点がある。
【0004】しかし、合成繊維の製造において、高分子
溶液を凝固浴液中に糸状に吐出し、凝固脱溶媒させるこ
とにより凝固糸を得て、必要に応じて水洗、延伸、乾燥
緻密化等の処理を行う湿式紡糸法または乾・湿式紡糸法
を採用する場合、ホール数を多くした紡糸口金の使用
は、凝固過程において比較的柔和な単繊維同志のこすれ
が増加し、単繊維切れを起こし、製品の品位の低下や糸
切れ等の操業性悪化を引き起こす問題が有る。そのため
口金ホール数あるいは凝固過程の糸条走行速度、すなわ
ち凝固紡糸速度を制限せざるを得ない。また、糸条走行
速度を大きくするために凝固紡糸速度を大きくする手段
を用いても、凝固浴中において比較的柔和な単繊維に凝
固浴液の随伴抵抗がより大きくかかることにより単繊維
切れが生じて、製品の品位の低下や糸切れ等の操業性悪
化を引き起こす問題が有り、凝固紡糸速度を制限せざる
を得ない。
【0005】かかる問題に対し、図2に示すような、流
下する凝固浴液中に高分子溶液を吐出し、凝固した複数
の糸条と流下浴液を流管に通して流出させる、いわゆる
流下浴紡糸装置は、凝固浴中の単繊維にかかる随伴抵抗
を軽減し、また凝固浴液の流れを強制的にコントロール
することで単繊維同志のこすれを抑制する効果を有し、
ホール数を多くした紡糸口金の使用や凝固紡糸速度を大
きくすることが可能となる(特公平3−70006号公
報、特開昭60−94617号公報)。
【0006】しかしながら、通常の流下浴紡糸装置では
最初に糸を流管部に通す、すなわち糸出しの際に、糸の
塊がノズル部に詰まりやすいことが問題となっていた。
かかる問題に対して、特開昭60−52610号公報に
おいては、流管部にノズルを設置しない直管型の流管式
紡糸装置が提案されているが、これにおいても流管部入
口に糸の塊が詰まりやすい問題は完全には解決できてい
なかった。
【0007】また、糸出し時の糸詰まり防止のために流
管ノズル径や流管径を大きくすると糸出しは容易になる
が、流管内を通過する浴液の流速が紡糸速度より大きく
なり、糸条が流管内で無理に延伸されて単繊維切れを起
こしやすくなる問題を生じる。
【0008】また、糸出し時の糸詰まり防止のために流
管ノズル径や流管径を大きくしつつ、流管内の浴液流速
をコントロールするために、凝固浴液面から流管ノズル
部までの距離を小さくしてノズル部にかかる圧力を小さ
くすると、凝固過程の糸条が凝固浴液と接触している時
間が短くなり、十分に脱溶媒された凝固糸が得られず、
製品の品位や品質に大きく影響を及ぼす問題がある。
【0009】また、実開昭59−21670号公報で
は、ノズル径可変型流管式紡糸装置が提案されており、
かかる装置により、糸出し時はノズル径を大きくし、操
業時はノズル径を小さくすることで上記問題を解決する
ことができるが、設備や糸出しの操作が複雑となる問題
があり、例えば10錘を越えるような多錘の生産機の場
合適用が困難である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決すること、すなわち、合成繊維の流下浴紡糸におい
て、流管部のノズル径を大きくしつつ、流管部の流速を
コントロールすることにより、糸出し時の糸詰まりを防
止することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の紡糸装置は、前
記課題を達成するため、次の構成からなる。すなわち、
高分子溶液を吐出するための口金と、口金から吐出した
糸条を凝固浴液とともに流下させるための流管を有する
凝固浴槽と、流管中に直列に設置された複数のラビリン
スからなることを特徴とする合成繊維の紡糸装置であ
る。
【0012】また、本発明の紡糸方法は、前記課題を達
成するため、次の構成からなる。すなわち、高分子溶液
を口金から吐出した糸条を、凝固浴槽の凝固浴液ととも
に、凝固浴槽下部に配した流管中に流下せしめる合成繊
維の紡糸方法において、吐出糸条を流管中に直列に設置
した複数のラビリンスの絞り部に通過せしめることを特
徴とする合成繊維の紡糸方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0014】本発明を適用しうる合成繊維は、湿式紡糸
法あるいは乾・湿式紡糸法を用いるものであれば特に限
定するものではないが、凝固過程の糸条が比較的柔和で
傷がつきやすいアクリル系フィラメント繊維において有
効である。また、毛羽等の少ない高品位のアクリル系フ
ィラメント繊維が要求されることの多い炭素繊維用前駆
体糸条を製造する場合にも有効である。
【0015】本発明の紡糸装置は、アクリル系高分子な
どの溶液を吐出するための口金と、凝固浴液を保持する
ための凝固浴槽、凝固浴槽中または凝固浴槽の下部に設
置された凝固浴液の流管、流管内に直列に設置される複
数のラビリンスからなり、必要に応じ、該浴槽に凝固浴
液を送るラインや、下方に向いている糸道の方向を変換
させる転換ガイドが配される。
【0016】本発明で言うラビリンスは、内部に一つの
絞り部を有している筒のことであり、絞り部は通常円状
である。図3〜8にラビリンスの一例を示す。絞り部が
尖っていると単繊維がこすれた際に単繊維切れの原因に
なるため、絞り部の角を十分にとっておくことが好まし
い。ラビリンスの拡がり部の内径Dは、圧力損失をより
大きく得るために、少なくともラビリンスの絞り部の内
径dの2倍以上であることが好ましい。ラビリンスの長
さLは、圧力損失をより大きく得るためには、少なくと
もラビリンスの絞り部の長さlの2倍以上であることが
好ましい。
【0017】本発明においては、ラビリンスが流管内に
直列に複数個設置される。複数のラビリンスを流管内に
直列に設置する替わりに、複数の絞り部を有する筒を設
置しても良い。ラビリンスの絞り部の内径は、口金ホー
ル数や流管出の単繊維の太さによって、糸出しが容易な
大きさに設定するのが良い。ラビリンスの個数すなわち
段数は、流管内の浴液の流速が凝固紡糸速度の1/2倍
以上10倍以下になるように決定するのが良く、好まし
くは1/2倍以上3倍以下になるように決定するのが良
い。これは、流管内の流速が凝固紡糸速度の3倍を越え
ると、糸条が無理延伸されて単繊維切れを起こし、製品
品位の低下の原因となる場合があり、10倍を越える
と、糸切れ等の操業性悪化の原因となる場合があるため
である。また、流管内の流速を凝固紡糸速度の1/2倍
未満にすると、凝固浴中の単繊維にかかる随伴抵抗の軽
減や単繊維同志のこすれを抑制する効果が小さくなりが
ちであり、単繊維切れを生ずるようになることもある。
【0018】次に図面を用いて本発明を説明する。図1
は、本発明の紡糸装置の一実施態様を示す一部透視斜視
図である。高分子の溶媒と高分子の貧溶媒との混合溶液
からなる凝固浴液は、ライン5より凝固浴槽1内に供給
される。該浴槽中の浴液の一部は流管6を通り浴槽外に
排出され、残りはオーバーフロー堰2より排出される。
凝固浴液面はオーバーフロー堰の位置で一定の高さに維
持される。乾・湿式紡糸の場合、紡糸口金3は通常凝固
浴液面から2〜10mm離して設置され、湿式紡糸の場
合は凝固浴液の中に浸して設置される。凝固浴中に吐出
された糸条はロート管4により流管6入口部へ誘導さ
れ、凝固浴液と共に流管6中に直列に設置されたラビリ
ンス7を通過し、浴槽外に排出される。本発明におい
て、ロート管4は必ずしも必須とはしないが、凝固浴槽
中の浴液流れが乱れて糸条に影響を及ぼし、単繊維同志
がこすれ、単繊維切れを起こす場合があるので設置する
のが好ましい。ロート管を用いる場合、流管6はロート
管の下部に連結して設置するのが良い。この流管の内径
はラビリンスの拡がり部の内径にラビリンスの肉厚を足
した長さすなわちラビリンスの外径に等しくするのが良
い。また、糸道方向転換ガイド8は流管出の真下に設置
するのが良い。ガイドは固定式、回転式いずれでも良い
が、回転式の場合は、単繊維巻付きを防止するため、半
径2cm以上のローラーを用いるのが好ましい。
【0019】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
【0020】なお、実施例中の糸出し成功率は、糸出し
作業を20回行ったときの成功率として測定した。ま
た、製品品位は、流下浴装置出の糸条の単位長さ当たり
の単繊維切れ数を測定し、単繊維切れ数が0.5個/m
を越える時を×、0.1〜0.5個/mの時を△、0.
1個/m未満の時を○で表示した。また、流管内流下液
流速は、糸条が通っていない状態の流下液流量を測定
し、ラビリンス絞り部での線速度として計算して求め
た。
【0021】(実施例1)凝固浴液として20℃に温調
された20%DMSO水溶液を用い、紡糸原液としてア
クリロニトリル99モル%、イタコン酸1モル%からな
るAN共重合体を20重量%含むジメチルスルホキシド
溶液を用い、孔数2000ホールの口金を用い、乾・湿
式紡糸法で、絞り部の内径が12mmのラビリンスを、
流管内に5段直列に設置した図1に示す流下浴紡糸装置
を用いて紡糸を行い、糸出し成功率および製品品位を測
定した。その結果を表1に示す。
【0022】(比較例1)ラビリンスの段数を1段に変
更した以外は、、実施例1と同様にして、紡糸を行い、
糸出し成功率および製品品位を測定した。その結果を表
1に示す。
【0023】(実施例2)ラビリンスの絞り部の内径を
17mmとし、かつ、ラビリンスの段数を7段に変更し
た以外は、実施例1と同様にして、紡糸を行い、糸出し
成功率および製品品位を測定した。その結果を表1に示
す。
【0024】(比較例2)ラビリンスの段数を1段に変
更した以外は、、実施例2と同様にして、紡糸を行い、
糸出し成功率および製品品位を測定した。その結果を表
1に示す。
【0025】(比較例3)ラビリンスを用いず、ノズル
径12mmの流管ノズルを取り付けた図2の流下浴紡糸
装置を用いて紡糸した以外は、実施例1と同様にしてよ
うに紡糸を行い、糸出し成功率および製品品位を測定し
た。その結果を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明は上述した通り、合成繊維の流下
浴紡糸に際して、流管内に糸出し時に糸詰まりしない内
径のラビリンスを直列に適当数設置することにより、得
られる合成繊維の製品品位を維持しつつ、糸出し作業を
容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す流下浴紡糸装置の一
部透視斜視図である。
【図2】従来の流下浴紡糸装置の一部透視斜視図であ
る。
【図3】本発明で用い得るラビリンスの一例を示す透視
側面図である。
【図4】本発明で用い得るラビリンスの一例を示す透視
側面図である。
【図5】本発明で用い得るラビリンスの一例を示す透視
側面図である。
【図6】本発明で用い得るラビリンスの一例を示す透視
側面図である。
【図7】本発明で用い得るラビリンスの一例を示す透視
側面図である。
【図8】本発明で用い得るラビリンスの一例を示す透視
側面図である。
【符号の説明】
1:凝固浴槽 2:オーバーフロー堰 3:紡糸口金 4:ロート管 5:凝固浴液供給ライン 6:流管 7:ラビリンス 8:糸道方向転換ガイド 9:流管ノズル 10:糸条 11:ラビリンス絞り部 12:ラビリンス拡がり部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子溶液を吐出するための口金と、口
    金から吐出した糸条を凝固浴液とともに流下させるため
    の流管を有する凝固浴槽と、流管中に直列に設置された
    複数のラビリンスからなることを特徴とする合成繊維の
    紡糸装置。
  2. 【請求項2】 高分子溶液を口金から吐出した糸条を、
    凝固浴槽の凝固浴液とともに、凝固浴槽下部に配した流
    管中に流下せしめる合成繊維の紡糸方法において、吐出
    糸条を、流管中に直列に設置した複数のラビリンスの絞
    り部に通過せしめることを特徴とする合成繊維の紡糸方
    法。
JP8627896A 1996-04-09 1996-04-09 合成繊維の紡糸装置および紡糸方法 Pending JPH09273021A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117779217A (zh) * 2022-09-20 2024-03-29 中国石油化工股份有限公司 凝固浴内槽和碳纤维原丝的制备方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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